CN115605693A - 液压驻车锁致动模块 - Google Patents

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piston
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彼得·格雷布
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Abstract

本发明涉及一种供具有驻车锁活塞(2)的驻车锁所用的液压驻车锁致动模块(10)，该驻车锁活塞可以通过施加致动压力而在驻车锁气缸(1)中从初始位置沿致动方向以液压方式被致动，并且该驻车锁活塞以机械方式联接至致动杆(4)，该致动杆可以经由接合装置固定，以便用作驻车锁活塞所用的锁定机构(7)。为了使驻车锁的致动简化，对于致动驻车锁活塞(2)和用于驻车锁活塞(2)的锁定机构(7)而言，液压驻车锁致动模块(10)仅包括一个主动致动阀(18)，该主动致动阀具有罐连接部(11)和工作压力连接部(12)，在该工作压力连接部处施加不同的液压压力水平。

Description

液压驻车锁致动模块
技术领域
本发明涉及供具有驻车锁活塞的驻车锁所用的液压驻车锁致动模块，该驻车锁活塞可以通过施加致动压力而在驻车锁气缸中从初始位置沿致动方向以液压方式被致动，并且该驻车锁活塞以机械方式联接至致动杆，该致动杆可以经由接合装置固定，以便用作驻车锁活塞所用的锁定机构。本发明还涉及用于操作具有这种驻车锁致动模块的驻车锁的方法。
背景技术
从德国专利申请DE 10 2018 112 670 A1中已知一种具有泵的液压装置，该装置可以连接至用于为第一消耗件供应液压介质以对第一消耗件进行冷却和/或润滑的冷却管线，并可以连接至用于供应第二消耗件的致动管线，并且该装置可以连接至相同的液压装置以将该液压装置致动，其中，泵被设计为换向泵，其中，具有双作用式活塞的液压驻车锁致动器可以供应有用于致动驻车锁的液压装置，其中，驻车锁致动器能够经由闩锁装置固定就位，其中，锁定装置具有弹簧预张紧的阻挡元件，该阻挡元件定尺寸并布置成用于接合在形状对比的凹部中，其中，活塞设置有用于紧急解锁的拉动机构。
发明内容
本发明的目的是对具有驻车锁活塞的驻车锁的致动进行简化，该驻车锁活塞可以通过施加致动压力而在驻车锁气缸中从初始位置沿致动方向以液压方式被致动，并且该驻车锁活塞以机械方式联接至致动杆，该致动杆可以经由接合装置固定，以便用作驻车锁活塞所用的锁定机构。
该目的通过一种供具有驻车锁活塞的驻车锁所用的液压驻车锁致动模块来实现，该驻车锁活塞可以通过施加致动压力而在驻车锁气缸中从初始位置沿致动方向以液压方式被致动，并且该驻车锁活塞以机械方式联接至致动杆，该致动杆可以经由接合装置固定，以便用作驻车锁活塞所用的锁定机构，其中，对于致动驻车锁活塞和用于驻车锁活塞的锁定机构而言，液压驻车锁致动模块仅包括一个主动致动阀，该主动致动阀具有罐连接部和工作压力连接部，在该工作压力连接部处施加不同的液压压力水平。两种不同的液压压力水平由已知的液压子系统有利地提供。例如，就液压子系统而言，较大的体积流量提供较低的压力以用于冷却和/或润滑。提供具有较高压力的较低体积流量，以对至少一个液压致动元件和驻车锁进行液压致动。优选地使用液压泵、特别地使用仅可以沿一个方向输送的串联泵来提供不同的液压压力水平。因此，可以省去使用从现有技术中已知的并可以沿相反的输送方向进行输送的换向泵。就换向泵而言，从德国专利申请DE 10 2018 112 670 A1中已知的具有用于此目的的双作用式活塞的液压驻车锁致动器可以沿相反的致动方向被致动。与此相反，具有所要求保护的驻车锁致动模块的驻车锁活塞仅可以沿一个致动方向以液压方式被致动。就该液压驻车锁致动模块而言，在不牺牲功能性、特别是与制造成本有关的功能性的情况下，仅通过一个主动致动阀与不同液压压力水平相结合就可以使驻车锁简化。沿一个致动方向的液压致动使驻车锁活塞移动到致动位置中，在该致动位置中，驻车锁优选地被打开、被断开接合或被停用。这种驻车锁也被称为通过液压致动而打开的“通常保持式”驻车锁。“通常保持式”是指驻车锁保持处于其当前状态。驻车锁活塞被成本有效地设计为单作用式活塞。关于致动阀，“主动”是指其可以主动地致动，例如经由电动控制的电磁体主动地致动，以便将致动阀从其第一切换位置主动地切换至第二切换位置。
液压驻车锁致动模块的优选示例性实施方式的特征在于，液压驻车锁致动模块包括锁定元件，该锁定元件可以在释放位置与锁定位置之间来回移动，并且该锁定元件在其锁定位置中接合在致动杆上的闩锁凹部中，其中，锁定元件被锁定弹簧预张紧到该锁定元件的锁定位置中。例如，锁定元件是可以基本上横向于致动杆来回移动的锁定销。闩锁凹部例如为下述闩锁凹槽：锁定元件、特别是锁定销的一个端部接合在该闩锁凹槽中，以便将与该锁定元件联接的致动杆或驻车锁活塞锁定。这提供了一种有效且廉价的锁定机构。
液压驻车锁致动模块的另一优选示例性实施方式的特征在于，锁定元件分配有释放活塞，该释放活塞可以经由释放气缸中的致动阀来抵抗锁定弹簧的预张紧力而以液压方式被致动，并且该释放活塞使锁定元件从该锁定元件的锁定位置移动到该锁定元件的释放位置中。因此，用于驻车锁活塞的致动阀可以有利地用于释放锁定元件或使锁定元件解锁。因此，释放活塞也可以被称为解锁活塞。释放活塞还被成本有效地设计为单作用式活塞。以这种方式，可以进一步减少设计工作和制造成本。
液压驻车锁致动模块的另一优选示例性实施方式的特征在于，致动阀除了包括罐连接部和工作压力连接部之外，还包括驻车锁致动连接部和释放连接部，不同的液压压力水平可以经由致动阀施加至驻车锁致动连接部和释放连接部。因此，可以有利地在液压驻车锁致动模块中省去其他阀。
液压驻车锁致动模块的另一优选示例性实施方式的特征在于，致动阀被设计为4通阀/2通阀。以这种方式，仅用一个主动阀就可以实现驻车锁的方便操作的全部期望功能。4通阀/2通阀优选地以电动或电磁的方式致动，并在两个位置中的一个位置中被弹簧预张紧。
液压驻车锁致动模块的另一优选示例性实施方式的特征在于，锁定元件分配有可电动致动的线性致动器，该线性致动器用于使锁定元件从该锁定元件的锁定位置移动到该锁定元件的释放位置中。该可电动致动的线性致动器例如为可电动致动的提升磁体。以这种方式，锁定元件可以经由可电动致动的线性致动器或通过释放活塞的液压致动而冗余地释放或解锁。
液压驻车锁致动模块的另一优选示例性实施方式的特征在于，复位弹簧与驻车锁活塞相关联，以便在驻车锁气缸中的驻车锁活塞上的压力经由致动阀从高压水平降低至低压水平时将驻车锁活塞复位。因此，与可液压致动的释放活塞或可电动致动的线性致动器相结合，确保了驻车锁可以在配备有驻车锁的机动车辆进行停放时接合。
液压驻车锁致动模块的另一优选示例性实施方式的特征在于，致动杆具有两个闩锁凹部，以便将驻车锁活塞锁定在该驻车锁活塞的基本位置和液压致动位置中。因此，在某些操作状态下，可以减少所需的阀的变化次数。
在用于操作具有如上所述的液压驻车锁致动模块的驻车锁的方法中，上述目的替代性地或附加地在下述情况下实现：将驻车锁气缸经由致动阀连接至罐连接部，其中，通过复位弹簧将驻车锁活塞保持在该驻车锁活塞的基本位置中，其中，锁定元件通过锁定弹簧而被保持在该锁定元件的锁定位置中。以这种方式，仅用一个主动致动阀和两个液压压力水平就可以实现驻车锁的操作中的全部期望功能。
该方法的优选示例性实施方式的特征在于，为了打开驻车锁，将高压力水平经由致动阀施加至驻车锁致动连接部。如果仅使用一个闩锁凹部，则通过锁定元件释放致动杆，使得不需要准备。当使用第二闩锁凹槽时，必须提前释放锁定元件。
本发明还可以涉及液压驻车锁致动模块的各个部分、比如驻车锁活塞、驻车锁气缸、致动杆和/或锁定机构、特别是锁定元件，以及/或者致动阀。可以单独处理提到的部分。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节将从以下描述中变得明显，其中，参照附图对各种示例性实施方式进行了详细描述。在附图中：
图1示出了根据第一示例性实施方式的具有致动阀和锁定机构的液压驻车锁致动模块的示意图；
图2示出了与图1中的示例性实施方式类似的具有略微修改的致动阀的示例性实施方式；
图3示出了与图2中的示例性实施方式类似的具有换向致动阀的示例性实施方式；
图4示出了用于为图1至图3中的液压驻车锁致动模块提供两种不同的液压压力水平的液压子系统的示意图；
图5示出了处于由大写字母A至I指示的各种操作状态下的图1的液压驻车锁致动模块；
图6示出了来自图1的液压驻车锁致动模块的特定实施方式的立体图；
图7示出了来自图6的液压驻车锁致动模块的纵向截面图；以及
图8示出了来自图6的液压驻车锁致动模块的另一纵向截面。
具体实施方式
图1至图3示意性地示出了液压驻车锁致动模块10；20；30的三种实施方式变型。液压驻车锁致动模块10；20；30包括驻车锁气缸1，驻车锁活塞2可以在该驻车锁气缸中沿图1至图3中的水平方向来回移动。驻车锁气缸1中的驻车锁活塞2被复位弹簧3预张紧到图1至图3中所示的驻车锁活塞的基本位置中。
在图6至图8中，以不同视图示出了来自图1的液压驻车锁致动模块的具体实施方式。在图1以及图6至图8中使用相同的附图标记来表示各个部分。
使用液压驻车锁致动模块10；20；30来致动驻车锁，该驻车锁在图6至图8中仅由附图标记60表示。例如，驻车锁60经由与驻车锁机构(未示出)相互作用的驻车锁杆(图6和图7中的61)例如以机械方式被致动。这种驻车锁机构包括例如驻车锁轮。
致动杆4紧固至驻车锁活塞2。致动杆4包括闩锁凹部6，锁定元件5的一个端部以闩锁方式接合到该闩锁凹部中，以便构成用于致动杆4的锁定机构7。
锁定机构7包括释放活塞8，锁定元件5附接至该释放活塞。在图1至图3中，释放活塞8被锁定弹簧9向上预张紧。锁定元件5被锁定弹簧9的预张紧力沿致动杆4上的闩锁凹部6的方向按压。另外，锁定元件5分配有线性致动器15，该线性致动器被设计为例如电动提升磁体。
释放活塞8可以在背离锁定弹簧9的一侧上承受释放气缸16中的压力。驻车锁活塞2可以在背离复位弹簧3的一侧上承受驻车锁气缸1中的压力。驻车锁活塞2或释放活塞8可以经由致动阀18通过适当的压力施加而承受可以具有不同液压压力水平的压力。
致动阀18被设计为具有罐连接部11、工作连接部12、驻车锁致动连接部13以及释放连接部14的4通阀/2通阀。致动阀18可以以电磁方式进行致动。致动阀18被象征性指示的弹簧预张紧到图1至图3所示的致动阀的位置中。
驻车锁致动连接部13连接至驻车锁气缸1。释放连接部14连接至释放气缸16。罐连接部11连接至罐或液压介质贮存器。工作连接部12可以经由图4中示出的液压子系统40受到不同的液压压力水平作用。
图4中示意性示出的液压子系统40包括两个液压致动单元41、42以及冷却和/或润滑装置43，该冷却和/或润滑装置具有来自液压介质贮存器44的液压介质，该液压介质贮存器还被称为罐。液压介质经由具有串联泵46的吸入过滤器45从液压介质贮存器44吸入。
串联泵46由电动马达驱动，并且包括第一泵47和第二泵48。如象征性地指示的，两个泵47和48均由同一电动马达驱动。如由较大的泵符号所指示的，泵47被设计成在低压下提供较大的体积流量。第二泵48被设计成在高压下输送较小的体积流量。
如图4中所示，泵47和泵48两者均可以用于经由系统压力阀50为冷却和/或润滑装置43提供体积流量。两个液压致动单元41、42可以利用高压以液压方式彼此独立地致动，该高压由第二泵48经由与止回阀53、54相结合的液压阀51、52来提供。液压致动单元41、42例如为离合器或制动器。
另外，当系统压力阀50关闭时，第二泵48可以在驻车锁的工作连接部12处提供高压。当系统压力阀50打开时，还可以在驻车锁的工作连接部12处提供低压。能够在工作连接部12处可用的两个液压压力水平可以经由致动阀18有利地用于驻车锁(图6至图8中的60)与图1中的液压驻车锁致动模块10进行的舒适致动。
在图5中，用大写字母A至I示出了图1的液压驻车锁致动模块10的不同的操作状态。操作状态A是指驻车锁被关闭。例如，该操作状态与车辆在驻车锁接合的情况下处于静止相对应。驻车锁气缸1经由断电的致动阀18连接至罐11，使得复位弹簧3将驻车锁活塞2按压到该驻车锁活塞的所示的基本位置中。也被称为锁定销5的锁定元件5通过锁定弹簧9压靠致动杆4。
操作状态B是指驻车锁被打开：为了打开驻车锁，经由液压子系统(图4中的40)在致动阀18的工作连接部12处提供高压水平。同时，致动阀18被启用、特别是被通电，使得致动阀18进行切换并且将高压水平切换至驻车锁气缸1，由此使驻车锁活塞2移动至右侧以使驻车锁断开接合。
在致动路径的末端处，锁定元件5由于锁定弹簧16的预张紧力而闩锁到致动杆4上的闩锁凹部6中。如果现在将致动阀18切换回其基本位置，或者替代性地降低工作连接部12处的压力水平，则锁定元件5抵抗复位弹簧3的力而使致动杆4保持打开，并且因此使驻车锁保持打开。
工作状态C对应于冷却模式。在常规驱动操作中，即在不致动液压致动单元(图4中的41、42)的情况下，在致动阀18的工作连接部12处存在主动冷却和/或润滑(图4中的43)的低压水平。出于能量效率的原因，致动阀18可以保持断电。
然后，主动冷却和/或润滑的低压水平被施加至释放气缸16。锁定弹簧9被有利地设计得非常坚固，使得低压水平不足以使锁定元件5从闩锁凹部6移出。因此，即使在冷却模式下，驻车锁也牢固地保持打开。
工作状态D表示准备致动过程。如果要对液压致动单元(图4中的41，42)进行致动，则为此需要较高的压力水平。在致动阀18的断电的基本位置中，该压力水平会将锁定元件5从闩锁凹部6拉出，这将导致驻车锁以不期望的方式关闭。因此，致动阀18在较高的系统压力可用之前不久进行切换。
工作状态E是指致动。致动阀18的切换在图5的操作状态B、D、E、F中由闪电符号指示。当致动阀18切换时，在驻车气缸1处存在较高的系统压力。这不会改变驻车锁的打开状态。同时，释放气缸16切换至罐连接部11，使得致动杆4保持锁定。
操作状态F是指对致动过程进行后处理。在致动过程结束后不久，当由液压子系统(图4中的40)所提供的系统压力已经下降到冷却模式的低压水平时，可以再次使致动阀18断电。
工作状态G再次对应于冷却模式，该冷却模式已经参考操作状态C进行描述。
操作状态H是指对驻车锁进行接合。如果现在要关闭驻车锁以将车辆停放，这可以通过下述方式来完成：对线性致动器、特别是提升磁体15进行电启动或者通过向释放气缸16施加高压水平，使得锁定元件5从闩锁凹部6拉出并且因此驻车锁可以关闭。在工作状态B、E和H中，在每种情况下，高压水平都由致动阀18的工作连接部12处的粗线来指示。
操作状态I是指驻车锁被打开、特别是被断电。在特殊操作状态下；例如，为了推动或拖曳配备有驻车锁的机动车辆，即使所有系统都已经关闭，驻车锁也可以保持处于锁定状态，如在冷却模式下一样，因为锁定元件5使驻车锁在减压和断电两种状态下均保持打开。
在图2的替代性变型中，在致动杆4上设置有另一闩锁凹部26、特别是闩锁凹槽，以用于对驻车锁机构的P位置进行锁定。此外，释放气缸16的罐回流优选地在阀中被阻尼，如由阀28中的节流符号24所指示的。这确保了锁定弹簧9中的释放活塞8仅可以被缓慢地推回。
这使得下述情况成为可能：为了打开驻车锁，在驱动阀18未通过从液压子系统(图4中的40)施加高压而通电时，首先将锁紧元件5从闩锁凹部6中拉出，并且然后立即切换致动阀28，以便在高压下使驻车锁活塞2移动并因此将驻车锁打开。这是可能的，因为锁定元件5由于回流阻尼而仅被缓慢地推回，并且可以不再接合在现在已经移位的闩锁凹部6中。仅当驻车锁气缸1或驻车锁活塞2被完全致动时，锁定元件5才接合在闩锁凹槽26中以用于将致动杆4保持处于驻车锁打开位置。所有其他的操作状态都与图1和图5的先前描述相对应。
图3中所示的变型包括反向切换的致动阀38。在断电的基本位置中，驻车锁气缸1连接至工作连接部12，并且释放气缸16连接至罐。在启用的第二阀位置中，驻车锁气缸1连接至罐，并且释放气缸9连接至工作连接部12。
与图2中的变型一样，该变型还包括用于将驻车锁锁定处于关闭位置的附加闩锁凹槽26。这具有的优点是，当工作连接部12承受高压以便对液压致动单元(图4中的41、42)中的一者进行致动时，不必事先切换致动阀18。该致动阀可以保持处于断电的基本位置。一方面，这是节能的并且不需要在控制电子设备内同时控制所有的阀，因为仅需要对液压驻车锁致动模块30中的致动阀38进行通电以将驻车锁关闭。
这可以在液压致动单元(图4中的41、42)没有被致动时发生，并且因此仅需要同时致动两个阀。相反，在图1和图2的上述两个变型中，液压驻车锁致动模块10；20；30内的致动阀18与系统压力阀(图4中的50)必须始终同时通电以提供高压。
然而，与图1和图2中的变型相比，图3中的变型具有下述缺点：在电力故障的情况下，致动阀18不将驻车锁气缸1连接至罐，而是连接至工作连接部12。因此，驻车锁气缸1将比其连接至罐时清空得更慢，这可以导致驻车锁在电力故障并且特别是低温的情况下动态关闭较少。
附图标记列表
1 驻车锁气缸
2 驻车锁活塞
3 复位弹簧
4 致动杆
5 锁定元件
6 闩锁凹部
7 锁定机构
8 释放活塞
9 锁定弹簧
10 液压驻车锁致动模块
11 罐连接部
12 工作连接部
13 驻车锁致动连接部
14 释放连接部
15 电动致动线性致动器
16 释放气缸
18 致动阀
20 液压驻车锁致动模块
24 节流符号
26 闩锁凹部
28 致动阀
30 液压驻车锁致动模块
38 致动阀
40 液压子系统
41 液压致动单元
42 液压致动单元
43 冷却和/或润滑
44 液压介质贮存器
45 吸入过滤器
46 串联泵
47 第一泵
48 第二泵
50 系统压力阀
51 液压阀
52 液压阀
53 止回阀
54 止回阀
60 驻车锁
61 驻车锁杆。

Claims (10)

1.一种供具有驻车锁活塞(2)的驻车锁(60)所用的液压驻车锁致动模块(10；20；30)，所述驻车锁活塞能够通过施加致动压力而在驻车锁气缸(1)中从初始位置沿致动方向以液压方式被致动，并且所述驻车锁活塞以机械方式联接至致动杆(4)，所述致动杆能够经由接合装置固定以便用作所述驻车锁活塞所用的锁定机构(7)，其特征在于，对于致动所述驻车锁活塞(2)和用于所述驻车锁活塞(2)的所述锁定机构(7)而言，所述液压驻车锁致动模块(10；20；30)仅包括一个主动致动阀(18)，所述致动阀具有罐连接部(11)和工作压力连接部(12)，在所述工作压力连接部处施加不同的液压压力水平。
2.根据权利要求1所述的液压驻车锁致动模块，其特征在于，所述液压驻车锁致动模块(10；20；30)包括锁定元件(5)，所述锁定元件能够在释放位置与锁定位置之间来回移动，并且所述锁定元件在所述锁定元件的锁定位置中接合在所述致动杆(4)上的闩锁凹部(6)中，其中，所述锁定元件(7)被锁定弹簧(9)偏置到所述锁定元件的锁定位置中。
3.根据权利要求2所述的液压驻车锁致动模块，其特征在于，所述锁定元件(7)分配有释放活塞(8)，所述释放活塞能够经由所述致动阀(18)在释放气缸(16)中抵抗所述锁定弹簧的偏置力而以液压方式被致动，并且所述释放活塞使所述锁定元件(7)从所述锁定元件的锁定位置移动至所述锁定元件的释放位置。
4.根据权利要求3所述的液压驻车锁致动模块，其特征在于，所述致动阀(18)除了包括所述罐连接部(11)和所述工作压力连接部(12)之外，还包括驻车锁致动连接部(13)和释放连接部(14)，所述不同的液压压力水平能够经由所述致动阀(18)施加至所述驻车锁致动连接部和所述释放连接部。
5.根据权利要求4所述的液压驻车锁致动模块，其特征在于，所述致动阀(18)被设计为4通阀/2通阀。
6.根据权利要求4或5所述的液压驻车锁致动模块，其特征在于，所述锁定元件(7)分配有可电动致动的线性致动器(15)，所述线性致动器用于使所述锁定元件(7)从所述锁定元件的锁定位置移动到所述锁定元件的释放位置中。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的液压驻车锁致动模块，其特征在于，复位弹簧(3)与所述驻车锁活塞(2)相关联，以便在所述驻车锁气缸(1)中的所述驻车锁活塞(2)上的压力经由所述致动阀(18)从高压水平降低至低压水平时将所述驻车锁活塞(2)复位。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的液压驻车锁致动模块，其特征在于，所述致动杆(4)具有两个闩锁凹部(6，26)，以便将所述驻车锁活塞(2)锁定在所述驻车锁活塞的基本位置和液压致动位置中。
9.一种用于操作具有根据前述权利要求中的任一项所述的液压驻车锁致动模块(10；20；30)的驻车锁的方法，其特征在于，当所述驻车锁(60)关闭时，将所述驻车锁气缸(1)经由所述致动阀(18)连接至所述罐连接部(11)，其中，所述驻车锁活塞(2)通过所述复位弹簧(3)而被保持在所述驻车锁活塞的基本位置中，其中，所述锁定元件(7)通过所述锁定弹簧(9)而被保持在所述锁定元件的锁定位置中。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，为了打开所述驻车锁(60)，将所述高压水平经由所述致动阀(18)施加至所述驻车锁致动连接部(13)。
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